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    飞行汽车现在怎么样了?| 电动汽车后,下一个会是飞行汽车吗?

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    Vic的数字化空间2020-06-06

    自从飞机被发明以来,每当人们在路面上行驶汽车时遇到糟糕的交通环境,心里自然而然会产生这样一种幻想:“为什么我的汽车就不能自动生成一对机翼,然后飞上天空,脱离这糟糕的交通?” 相信几乎每个司机都曾经产生过这类幻想,但现实是,飞行汽车至今仍未被正式制造出,即便空中交通这一市场潜力十分巨大。

    根据数据分析,空中交通这一块儿市场的价值预计在2040年将达到1500亿美元,一些知名企业如波音(Boeing),空中巴士(Airbus),丰田(Toyota),优步(Uber)等也意识到了这种新型交通的潜在需求,过去数年间已投入数百万美元进行研究开发VTOLs(vertical take-off and landing vehicles),也就是“垂直升降型交通工具“。

    虽然目前设计出来的垂直升降型交通工具多数以无人机,直升机款型为主,而非汽车型,VTOLs仍然是最具潜力在未来能够改变人们出行交通方式的方案。

    但为何至今仍然没有成功研发出一台真正意义上的陆空双型交通工具?未来真的有机会见到飞行汽车吗?今天我们就来扒一扒。

    制造飞行汽车的最大困难

    工程师认为,要想成功制造出一台飞行汽车,需要解决的最大问题是如何能设计出坚固到足以同时应付复杂的路面交通的同时,还能保持合理的空气力学去应对空中的气流环境。多数工程师认为虽然设计飞行汽车是一个有趣的挑战,但也几乎是一个不可解决的问题。

    在面对平衡陆空两种环境的设计博弈与取舍上,永远都找不到一个平衡点。就目前的技术来看,将飞行与陆行区别开来去设计产品,仍然是最佳的解决方案。

    其实关于飞行汽车的讨论并非这几年才开始的,事实上,早在1900年代开始,人们已经开始研究如何制造飞行汽车。

    1917年,Curtiss Autoplane首次发布于纽约的Pan-American Aeronautic博览会上。若将这台飞机的螺旋桨,机翼,尾翼等拆除后,能够在陆地上如同汽车一般行驶。但随着第一次世界大战的爆发,生产的优先级很快就从飞行汽车转为集中生产军事飞机。

    到了40年代中期,飞行汽车的制造再一次被人们搬上了桌面。Robert Fulton试飞了自己设计的Airphibian原型机,而这台Airphibian机型所使用的驾驶仓采取了与汽车相同设计,将飞机的飞机部件拆分后就能像汽车一样在路面行驶。

    3年后,也就是到了1950年时,Airphibian成为了史上首款被CAA(Civic Aeronautics Authority)正式承认的飞行汽车,到由于该产品过于昂贵的生产成本,Airphibian没能被成功量产。

    但Airphibian确实也启发了如Molt Taylor的飞行汽车产品。Molt Taylor的这款飞行汽车同样也被当时的CAA正式认证为飞行汽车,同时也符合了当时的所有路面交通工具的标准。

    著名汽车制造商福特同样对飞行汽车的制造十分感兴趣,在1970年时就开始研究此类市场的潜力。在当时,福特甚至已经开始预估能够售出25000台飞行汽车,但最终由于内部工程师和法务人员对涉足飞行交通领域的担忧而取消了该计划。

    不仅交通部门对福特的想法感到惊讶,福特内部工程师也认为要想让一辆符合所有安全标准的汽车具备飞行能力几乎是不可能的,因为其重量根本不足以让汽车保持有效的飞行。也正因此次事件,制造飞行汽车的讨论就此被搁置了十分长的一段时间,直到近几年自动驾驶技术被火热讨论,人们才再一次开始提及飞行汽车的可能性。

    新科技所孕育出来的VTOLs (vertical take-off and landing vehicles)

    现在再问一次“为什么还没有飞行汽车面世”?也许还因为是可用于制造飞行汽车的科技技术仍未成熟,主要涉及到电池,电动引擎等。

    这几年,许多硬件,软件,通讯,基建等方面的创新加速了飞行交通产业的商业化,为飞行汽车的研发带来了希望。不如更加轻量级的材料,碳纤维合成,高浓度高能量的电池,体积更小的更轻的电动引擎,DEP(Distributed Electronic Propulsion)的研发,自动驾驶技术等等。

    其中电动引擎的运用不但为给人们带来了更加实用的电动汽车产品,重点是电动引擎的更加灵活的加速控制让其作为VTOL设计的完美选择。要知道,VTOL所耗费的能量并不在于其飞行时,而是在其升空与下降阶段。而能够灵活调控能量控制的电动引擎就很好的解决了这一问题。在此之前,这类电动引擎技术仅能够被用于军事领域。

    目前已存在的飞行汽车产品

    一家名为Terrafugia的飞行汽车制造商正在为其飞行汽车产品向FAA争取上路许可,但由于该飞行汽车的机翼收缩功能着实难以符合现今的道路状况,Terrafugia的这款飞行汽车产品始终未能成功投入大众消费市场。

    而另一家名为AeroMobile的飞行汽车制造商也面临着同样的问题,正为其产品Aero Mobile 4.0飞行汽车争取European Aviation Safety Agency Type Certification。

    但是,这两家公司最近都不约而同地增加投入至VTOL类的产品研发中。Terrafugia的最新产品TF-2就展示出了可拆卸结构,当VTOL降落地面时,驾驶舱部分可被取下并装载至用于路面行驶的四轮底盘上,由此解决陆空双栖能力。

    同时,AeroMobile在自家最新产品的渲染动画中展示了最新产品AeroMobile 5.0,该产品虽然属于陆空二合一的飞行汽车,但起飞时仍需要去到特定的起飞点才能开始垂直升空,类似直升机。

    专家们仍然认为要想制造出真正的飞行汽车,面临的困难十分巨大,其根本原因是飞机和汽车这两种交通工具在最初被创造出来时的本意是截然相反的。制造汽车时需要重点考虑轮子在转动时与地面的摩擦,制造飞机时则需要重点考虑升空时如何突破引力。因此,仅仅在汽车身上安装机翼并不能让其变成飞机,就如同在飞机下安装轮子也不能让其很好地在陆地行驶。

    更不要提在美国地区,如果想要让这类陆空双栖交通工具成功上路,需要同时得到FAA和NHTSA (National Highway Traffic Safety Administration) 这两家政府部门的许可证。取得其中一家的就已经不是一件简单的事了,更别提同时取得两家的。这也促使多家当初意在发展飞行汽车的公司转向开发VTOL。

    一家名为Vertical Flight Society的商会机构从2016年开始关注各家电动VTOL产品的研发进程。在其网站上能看到有超过250款来自不同公司的电动VTOL产品设计,而Uber也在参与其中。

    Uber表示在现今多种运用于电动汽车的先进技术,都有潜力被运用到电动VTOL的产品当中,如电动直升机。但Uber并没有在自主研发VTOL产品,而是通过与多家VTOL制造商合作,共同研发,其中就包括波音和现代。而Uber也会通过自家的线上平台设立 “空中交通呼叫“功能,希望能够在2023年之前将这项功能正式上线。

    专注VTOL领域的巨头还有AirBus,该公司的最新VTOL产品CityAirbus是一款全电动,四座,拥有远程操控功能的空中交通工具,定位于“空中计程车“。目前已通过了超过100次的飞行测试。

    日本知名汽车厂商丰田在近期也给一家专注于研发空中计程车的初创公司Joby Aviation投资了3.94亿美元。保时捷汽车制造商则宣布他们正与波音公司合作开发高端电动飞行交通工具;初创公司Opener和Kitty Hawk发布了各自研发的VTOL产品,这两家公司都是由谷歌创始人之一的拉里·佩奇所投资的。

    距离飞行汽车投入市场仍有很长的路要走

    为飞行汽车提供足够长的续航时间以及足够快的充电速度便是其中一个大挑战,这一点会直接影响到飞行汽车是否能够在为人们带来真正的便利,但这也同时意味着在电池技术,电池体积等方面需要有突破性进展。

    此外,噪音问题也是急需解决的一大问题。目前所使用的螺旋桨,动力系统等都使现阶段的飞行汽车不能保持良好的静音效果。试想一下当你漫步在街上时,头顶不断飘过噪音巨大的飞行物体,想必不会是人们所期望的。

    而即便把这些问题解决后,制造出适合的飞行汽车,还需要有一套完整的监管机制来确保交通,运输,安全等一些问题。要知道,航空安全与汽车安全的标准可不是差得一星半点。在你开车时,如果你的引擎或轮胎坏了,只需要停下来,下车检查一下就好。但当你在空中时出现此类问题,那可就不是说下车看看就下车看看了。分分钟会威胁到个人及其他乘客的生命安全。

    即使强大如埃隆·马斯克,对于制造飞行汽车的议题也显得十分谨慎,“飞行汽车的一大问题是其噪音,飞行时所带来的空气流动也十分强烈。而我想人们也不会觉得在自己头顶上有一大群飞行物体,带着噪音飞来飞去是一件令他们愉悦的事。”

    飞行汽车初创公司Opener的创始人Alan Eustace表示:“我们制造飞行汽车的最终目的是为了彻底解决这个世界正面的交通危机。如果仅使用汽车是不可能快速地在交通高峰期到达自己想去的目的地。事实上,目前的飞行汽车产品已经具备了有效地从A点到达B点,然后充满电后再从B点飞回A点的整个过程,但问题是现今的这套交通监管体制却远远落后于产品的发展。”



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